Исследователи из Университета Суррея представили инновационную компьютерную модель, воспроизводящую процесс формирования и регенерации сетчатки. Эта модель способна моделировать развитие сложной структуры сетчатки из стволовых клеток, предоставляя уникальные данные для разработки новых методов лечения заболеваний глаз.
Модель подробно описывает этапы ретинообразования — процесса дифференцировки стволовых клеток в шесть типов нейронов, необходимых для нормального зрительного восприятия. Исследования проводились методом агентного моделирования, позволившим выявить влияние генетической регуляции и случайных вариаций на формирование характерной слоистой архитектуры сетчатки.
Результаты исследования были представлены на Международной конференции по биоинформатике и биомедицинской инженерии IWWBIO 2025 и опубликованы в серии лекций по информатике. Это значительный вклад в развитие вычислительной биологии и офтальмологии.
С помощью программного обеспечения BioDynaMo ученые создали виртуальные клетки, способные расти, делиться и принимать решения на основе генетического регулирования. Эти модели позволили изучить, каким образом различные конфигурации генетических сетей влияют на выбор типа нейрона, который должна сформировать клетка.
Анализ двух конкретных моделей, называемых Reentry и Multidirectional, показал, что они наиболее точно отражают реальные биологические данные. Эти результаты свидетельствуют о гибкости генетических путей, определяющих судьбу клеток сетчатки, что меняет традиционные представления о последовательности развития нейронов.
Разработанная модель представляет собой мощный инструмент для изучения здорового развития глаза и патологических изменений, связанных с заболеваниями сетчатки. Она также обещает стать основой для новых подходов в области регенеративной медицины, направленной на восстановление поврежденной сетчатки.
Источник: Cayla Harris et al., Агентное моделирование развития сетчатки, Лекции по информатике (2025), DOI: 10.1007/978-3-032-08452-1_6
